DE2209110A1

DE2209110A1 - Verfahren zur Regenerierung von Kunststoffen

Info

Publication number: DE2209110A1
Application number: DE19722209110
Authority: DE
Inventors: Seiichi Asaka Saitama; Hirayama Shinichi Fukuyama Hiroshima; Ooba (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1972-09-14
Also published as: US3857799A; GB1356068A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2209110

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 55547« 8000 MÖNCHEN 15, TELEGRAMME:KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE10

25· Februar 1972

W 41 039/72 - Ko/DE

Fuji Photo PiIm Co. Ltd., Ashigara-Kamigun, Kanagawa / Japan

Verfahren zur Regenerierung von Kunststoffen

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Regenerierung oder zur Wiederverwertung von Kunststoffabfällen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Regenerierung und Verwertung von Kunststoffabfall oder Abfallkunststoffen.

Das Verfahren zur Regenerierung der Abfallkunststoffe gemäß der Erfindung besteht im Vermischen der Abfallkunststoffe mit einem Polyester vom A'thertyp, mindestens einem der folgenden Materialien, nämlich Homopolymeren von Vinylacetat, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und klebrige Polyolefine .,und erforderlichenfalls eines Schäumungsmittels und anschließender Formung des Gemisches zu dor gewünschten Form.

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Seit langem werden Kunststoffe, beispielsweise thermoplastische Harze wie Harze vom Polyolefintyp oder Harze vom Polystyroltyp oder thermisch härtbare Harze, beispielsweise Harze vom Harnstofftyp, Harze vom Melamintyp oder Harze vom Phenoltyp auf verschiedenen Gebieten als Formstücke beispielsweise Gefäße, Fasern, Filme oder Folien, Schwämme und dergleichen verwendet und die hergestellten Mengen derselben nahmen bemerkenswert zu.

Diese Formkörper werden nach dem Gebrauch verworfen, jedoch ist die Verwertung der Kunststoffabfälle auf sämtlichen Gebieten eine große Störung und stellt eine große Aufgabe dar. Als allgemeinste Entfernung werden die Kunststoffabfälle verbrannt, jedoch werden in diesem Fall schädliche Gase gebildet und Wärme und Rauch erzeugt, wobei bei dieser Entfernungsweise ein teuerer Brennofen erforderlich ist.

Es wurde auch die Entfernung der Kunststoffabfälle ohne die Notwendigkeit eines Verbrennungsverfahrens in Vorschlag gebracht. Die Gewinnung und Regenerierung wurde dabei etwa mit Polyvinylchloridfolien oder Polyäthylenfolien versucht,die praktisch als Einzelgegenstand und für einen einzigen Gebrauch verwendet wurden, beispielsweise für ein Gewächshaus, jedoch wurde in zahlreichen Fällen das Polyvinylchlorid mit Polyäthylen vermischt, so daß es sehr schwierig ist, diese voneinander aufgrund ihrer Unmischbarkeit zu trennen. Deshalb hatte eine wirtschaftliche Regenerierung derselben keinen Erfolg. Auch auf dem Gebiet von Polyvinylchloridleder ist ein Verfahrrn bekannt, bei dem ein derartiges Leder mit einem Rückseitentuch mit konzentrierter Schwefelsäure unter Erhitzung zur Ablösung des Tuches behandelt wird und nach der Wäsche mit Wasser das verbliebene Polyvinylchlorid zurückgewonnen wird. Da jedoch dieses Verfahren vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt schwie-

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rig ist und weiterhin dieses Verfahren mit einem Problem der Wasserverschmutzung durch die schwefelsäurehaltige Abfallösung begleitet ist, wurde auch dieses Verfahren in der Praxis nicht angewandt.

Ein weiteres bei der Regenerierung und bei Verwendungsverfahren ohne einen Verbrennungsarbeitsgang auftretendes wichtiges Problem liegt darin, daß diese Kunststoffe geringe Mengen an organischen und anorganischen Materialien enthalten und selbst wenn ein derartiger· Kunststoff abgetrennt werden "kann, werden diese mit dem Kunststoff vermischten Fremdmaterial!en unvermeidlich ebenfalls gewonnen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in einem Verfahren zur chemischen Behandlung von Kunststoffabfällen und zu einer wirtschaftlichen Regenerierung der Kunststoffe, ohne daß ein Problem einer Wasserverschmutzung auftritt·.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Abfallkunststoffe ohne Trennung voneinander gebrochen werden, die gebrochenen Kunststoffe mit Klebstoffen vermischt werden und nach dem Vermischen weiterhin erforderlichenfalls ein Schäumungsmittel hiermit vermischt wird, worauf das Gemisch entsprechend den gewünschten Zwecken verformt wird.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung liegt darin, daß zwei Arten von Verbindungen a) und b) verwendet werden, die nachfolgend angegeben werden:

Das heißt, es wird a) ein Polyester vom Xthertyp, welcher durch Erhitzen eines Gemisches von Polyäthylenterephthalat und mindestens ein^r Art eines anderen GIykols als Äthylenglykol zum Ersatz des iithylenglykols in dem Polyäthylenterephthalat durch das Glykol hergestellt wurde, und b) mindestens eines der Materialien Vinylacetat-

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Homopolymere , Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und klebrige Polyolefine verwendet.

Ein Herstellungsverfahren für die vorstehend angegebenen Verbindungen a), d. h. Polyester vom Äthertyp_/ ist im einzelnen in der japanischen Patentveröffentlichung 20313/68 angegeben und sämtliche dieser Polyester vom Äthertyp haben ausreichende Klebeigenschaften nicht nur für die verschiedenen anorganischen Materialien, sondern auch für Polyolefine und spezifische synthetische Kautschuke, von denen bisher angenommen wurde, daß sie schlechte Haftungseigenschaften für Polyester zeigen. Die zusammen mit dem Polyester vom Äthertyp verwendeten Verbindungen b) haben gleichfalls Klebeigenschaften und durch Verwendung der Verbindungen zusammen mit dem Polyester vom Äthertyp kann der Klebeffekt hiervon weiterhin erhöht werden. Pur die Praxis geeignete Beispiele für die Komponenten b) sind Emulsionen von Vinylacetat-Homopolymeren, Emulsionen oder Lösungen von Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren und klebrige Polyolefine, wie Polyolefine mit einem niederen Polymerisationsgrad oder ataktisches Polypropylen.

Außer den vorstehend aufgeführten Verbindungen b) können vernetzende Klebstoffe, beispielsweise Harze vom Harnstofftyp oder Harze vom Melamintyp gewünschtenfalls mitverwendet werden.

Durch Ausnützung der Klebeigenschaften werden die Verbindungen a) und die Verbindungen b) ausreichend in dem gebrochenen Kunststoffabfallmaterial, welches anorganische Materialien in einem gewissen Ausmaß enthalten kann, durch ein Lösungsverfahren, ein Pulvermischverfahren und dergleichen entsprechend dem gewünschten und geeigneten Mischverhältnis dispergiert, dann das Gemisch getrocknet und nach der Aggregation durch Schmelzen desselben in

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gewissem Ausmaß, falls erforderlich, zu einem festen Gegenstand, einem geschäumten Gegenstand, einem Bogen, einem Brett oder einem Schichtgebilde durch Wärmeverformung, Walzen, Beschichtung und dergleichen verformt. Selbstverständlich kann in diesem Fall ein thermisches Schäumungsmittel, wie Natriumcarbonat, in das Gemisch einverleibt werden, um-ein hartes Material oder ein wärmeisolierendes Material zu erhalten.

Zu den im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Kunststoffabfällen gehören geformte Gegenstände, wie Gefäße, welche bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung gebrochen werden, sowie feine Abfallstoffe, wie Abfallfasern, welche verwendet werden können, ohne daß ein Brecharbeitsgang notwendig ist.

Mach den erfindungsgemäßen Verfahren werden die Abfallkunststoffe sämtliche gewonnen und weiterhin werden sie zur Wiederverwendung regeneriert und infolgedessen können nicht nur die durch derartige Abfälle verursachten Störungen vermieden werden, sondern es werden auch Kunststoffgegenstände von derartigen Abfallstoffen mit niedrigen Kosten hergestellt. Da weiterhin gemäß der Erfindung kein Verbrennungsarbeitsgang angewandt wird, ergeben sich bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Ausbildungen von störenden Gasen oder Rauch. Deshalb stellt das erfindungsgemäße Verfahren ein für die Industrie sehr wesentliches signifikantes Verfahren dar.

Ealls ein Schäumungsmittel gemäß der Erfindung verwendet wird, können die üblicherweise bekannten Schäumungsmittel ohne irgendeine Beschränkung verwendet werden.

Gemäß der Erfindung werden andere Glykole als Äthylenglykol verwendet wie Polymethylenglykole /HO(CH₂)_n0H, n=3-2Oj, beispielsweise Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Hexamethylenglykol und dergleichen, PoIyäthylenglykole /HO(GH₂CH₂O)_n-2OH, n=2-1007, beispielsweise

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Diäthylenglykol, Triäthylenglykol und dergleichen, Alkylenglykole wie Propylenglykol, Butylenglykol, Neopentylglykol, Hexylenglykol, Octylenglykol, Cyclohexan-1,4-dimethanol und ähnliche Materialien oder Verbindungen mit aliphatischen Gruppen zwischen zwei Hydroxylgruppen, beispielsweise Verbindungen der folgenden Formeln:

HOCII₂CH₂O-/ V-OOH₂CH₂OH,

HOOIf₂CH₂O-/ y~0-/ V-UCH₂CH₂OH. 11OCVI₂CH₂OCn₂-/ V-CH^OCH₂OH₂OH. HOCH₂OH₂O-^' V/ V-OCIf₂OH₂OH, HOCH ₂C, ₂ O -^ V_ S O ₂ -/ \- OCH ₂ CH ₂0H

\-c—υ \
4\

H(XJH₂CH₂O-f V-Q-V V-OOH₂CH₂OH. HOCH₂CH₂O-/ \-0- (CHj)₂-O-/ V-OCH₂CH₂OH

und ähnliche Materialien.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Ein Kunststoffabfallgemisch von leeren Polyäthylenflaschen, Polystyrolgefäßen, Polystyrolschaumstoffen, PoIyvinylchloridfilmen und Polyvinylchloridledern, das weiterhin praktisch die gleichen Mengen an Abfallholz und -papier

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enthielt, wurde zur Reiskornform mittels eines Brechers gebrochen und zu 100 Gew.-Teilen der Körner aufeinanderfolgend eine 20 $-ige Lösung von 10 Gew.-Teilen eines Polyesters vom Äthertyp, eine Emulsion von- 10 Gew.-Teilen Polyvinylacetat und eine 60 $-ige wässrige Lösung von 5 Gew.-Teilen eines Harnstoffharzes zugesetzt. Das Gemisch wurde ausreichend vermischt und bei 50 bis 70⁰C getrocknet. Durch Preßverformung des getrockneten Gemisches bei einer Temperatur höher als 180T wurden bogenförmige weiche Festgegenstände oder weiche feste Kartons mit verschieden gekrümmten Oberflächen- erhalten.

Beispiel 2

Abfallkunststoffe aus Polyolefin, Polystyrol, Polymethacrylat und verstärkten Kunststoffen, die die gleichen Beträge an anorganischen Materialien enthielten, wurden zu Teilchen kleiner als Reiskörner gebrochen und nach Zusatz zu 100 Gev;.-Teilen des gebrochenen Abfallmaterials von einer 50 $-igen Lösung mit 20 Gew.-Teilen des Polyesters vom Äthertyp, ein«-r Emulsion mit 15 Gew.-Teilen Polyvinylacetat, einer Lösung von 5 Gew.-Teilen eines Polyolefins mit niedrigem Molekulargewicht und 15 Gew.-Teilen Natriumbicarbonat und anschließendem gründlichen Vermischen wurde das Gemisch bei 50⁰C zur vollständigen Entfernung des Wassers und anderer Lösungsmittel getrocknet und unter einem Druck niedriger als 20 kg/cm bei einer Temperatur höh^r als 130⁰C unter Bildung eines geschäumten Brettes geformt.

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Beispiel 3

Ein Kunststoffabfallgemisch mit einem Gehalt von mehr als 50 % Polyolefin, weiteren thermoplastischen Harzen, Cellulosen und kleinen Anteilen an Ton, Holzpulver und Pasern wurde zu Reiskornform gebrochen und nach Zusatz zu 100 Gew.-Teilen des gebrochenen Abfallgemisches einer 50 fo-igen Lösung mit 30 Gew.-Teilen des Polyesters vom Äthertyp, einer Emulsion mit 20 Gew.-Teilen eines Äthylen-Vinylacetat-Copolyraeren mit einem Gehalt von 15 fo Vinylacetat und einer 60 $-igen Lösung mit 10 Gew.-Teilen eines Harnstoffharzes und anschliessender Trocknung bei etwa 60⁰C wurde das Gemisch weiterhin mit 20 Gew.-Teilen Natriumbicarbonatpulver vermischt und in einer Metallform bei einer Temperatur niedriger als 180⁰C unter niedrigem Druck geformt, wobei ein halbweicher geschäumter Karton erhalten wurde.

Beispiel 4

Ein Kunststoffabfall, der hauptsächlich aus Polyolefin bestand und weitere durchsichtige thermoplastische Harze enthielt, wurde zu feinen Stücken mittels einer Brechwalze geformt und nach Zusatz zu 100 Gew.-Teilen der feinen Stücke ein<^r 5 $-igen Lösung von 20 Gew -Teilen des Polyesters vom Äthertyp und einer Emulsion mit 10 Gew.-Teilen Polyvinylacetat und ausreichendem Vermischen des Gemisches wurde das Gemisch kontinuierlich bei einer Temperatur höher als 60⁰C auf einem Förderband getrocknet und dann mittels einer Heizwalze gewalzt, so daß eine durchsichtige oder durchscheinende Kunststoffbahn erhalten wurde.

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Beispiel 5

Ein Kunststoffabfall mit einem Gehalt von 50 fo eines thermoplastischen durchsichtigen Harzes und 20 $ eines thermisch härtbaren Harzes wurde zu Teilchen kleiner als Reiskörner gebrochen und dann aufeinanderfolgend zu 100 Gew.-Teilen des gebrochenen Kunststoffabfalls eine 30 $-ige Lösung von 10 Gew.-Teilen des Polyesters vom Äthertyp, eine Emulsion mit 30 Gew.-$ Polyvinylacetat, eine lösung mit 10 Gew.-$ eines Harnstoffharzes und 30 Gew.-Teile ITatriumbicarbonat zugesetzt, ausreichend vermischt und das Gemisch bei einer Temperatur niedriger als 50⁰C getrocknet, worauf das Gemisch zwischen mit dem Polyester vom Äthertyp überzogenen Metallplatten preßgeformt und anschließend getrocknet wurde, so daß ein Brett oder Karton vom Sandwich-Typ erhalten wurde.

Beispiel 6

Ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Kunststoffabfalls, der hauptsächlich aus thermoplastischen Harzen bestand_/und 20 Gew.-Teile ataktisches Polypropylen und 20 Gew.-Teile des Polyesters vom Äthertyp wurden durch Erhitzen geschmolzen, auf ein an der Oberseite mit einem Gleitmittel versehenen Papier mittels einer Walzenaufziehung aufgetragen und nach weiterem Überziehen der kunststoffüberzogenen Oberfläche des Papieres mit dem Polyester vom Äthertyp wurde das überzogene Papier auf einen Teppich mittels eines Beschichters geklebt und anschließend das Gleitmittelpapier abgestreift, so daß ein mit Kunststoff überzogener Teppich erhalten wurde.

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Claims

Patentansprüche

1 Λ Verfahren zur Regenerierung von Kuns ts tof fab-

dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe mit a) einem Polyester vom Äthertyp, welcher durch Erhitzen von Polyäthylenterephthalat zusammen mit mindestens einem anderen Glykol als Äthylenglykol zum Ersatz des Äthylenglykols des Polyathylenterephthalats durch das Glykol hergestellt wurde, und b) mindestens einem der Ilaterialien Vinylacetat-Homopolymere, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere oder klebrige Polyolefine vermischt werden und dao auf diese Veise erhaltene Gemisch zu der gewünschten T-jrm verformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabfälle vor dem Mischen mit den zusätzlichen Komponenten gebrochen werden.
3. Verfahren zur Regenerierung von Kunststoffabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe mit a) einem Polyester vom Äthertyp, welcher durch Erhitzen von Polyäthylenterephthalat zusammen mit mindestens einem anderen Glykol als Äthylenglykol zum Ersatz des Äthylengylkols des Polyathylenterephthalats durch das Glykol hergestellt wurden, b) mindestens einnn der Materialien Vinylacetat-Homopolymere, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere oder klebrige Polyolefine und c) einem Schäumungsmittel vermischt werden und das dabei erhaltene Gemisch zu der gewünschten Form verformt wird.

4·. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabfälle vor dem Vermischen mit den zusätzlichen Komponenten gebrochen werden.

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